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摘 要：目前在我国电力发展中最容易导致短路故障的原因是的电流二次回路造成的非典型相间的短路故障。由于短路电阻的存在，导致短路的两相电流出现了换相现象。本文结合一起非典型500kV线路的短路故障进行分析，通过对故障的分析计算出断路电阻值，然后借助于建模技术来进一步的验证，最后进行仿真分析来预测断路故障的具体影响，从而便于今后处理相应的问题。
关键词：电流二次回路；相间短路；短路电阻
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0070-02
1 引 言
随着电力在当今社会的地位不断上升，使得电无论在广度上还是深度上都得到了长足的发展。当然在发展的过程中避免不了有許多的困难，尤其是电的短路故障问题，由于其影响因素众多，发生故障的危害大等原因常常会给社会造成很大的经济损失，严重阻碍了电力的发展。由于二次回路产生多点接地、极性反接、断线等故障而导致的非典型相间短路故障是最常见的电流短路故障形式，常常通过直接影响保护装置以及测量装置的安全可靠运行，导致电流的不平衡变大，电流测量不准确现象的发生，从而造成保护装置执行错误的命令。因此，为了实现电网系统中保护装置的可靠运行，就必须保证电流回路中电流互感器的稳定，从而保证二次电流的顺利转换。探究电流二次回路短路的发生原因，总结短路故障解决措施，从而为今后快速判别打下基础。
2 案例分析
在某一个500kV的变电站中，维护工作人员发现某线路中的第二套线路的保护装置的三向电流不平衡。具体数据如表1，并与正常情况下的第一套线路保护装置的三向电流数据做比较。
由于工作人员通过对保护装置端头处电流检测的数据是正常的，因此，该故障不是因为保护装置引发的。
这个变电站部分线路采用的是3/2接线形式，其中线路的第二套保护装置是通过边开关电流互感器和中开关电流互感器二者产生的电流共同作用驱动的。
工作人员通过对电流端子箱的进一步检测，分析边开关电流互感器以及中开关电流互感器的检测数据，得出电路故障的原因不在于电流互感器。
之后工作人员对大电流端子箱进行了检测，通过对中开关间的相位差分析发现某一中开关电流相位有异常。可以发现7号中开关的A、B两相电流反相，但是该两相并没有进行反相接线。
通过仔细检查，工作人员在7号中开关电流互感器的A、B两相之间发现有金属丝。所以，可以得出的结论是：导致A、B反相的原因是两相短接。
3 短路故障的理论分析
两相之间的短路故障可认为其是具有一定阻值的电阻r，这样的话就可以把电路等效成如图1的电路模型。
4 仿真分析
4.1 案例建模分析
针对于该案例的电路二次回路，通过仿真软件计算从而进行模型建模，初设电阻值r为0.39Ω，然后分析如图2、图2的仿真电流波形。其中Ia，Ib，Ia2，Ib2所表示的是图1等效电路模型的电流。
由仿真数据波形图可知：图2中T1和T2标尺之间的时间差是0.0067s，其对应的相位差是120.6°；图3是Ia和Ib2电流波形重合的现象。所以，仿真的结果与具体的检测结果相同，为证明以上理论分析提供了强有力的证据。
到此为止，我们可以总结为：致使第二套线路保护装置发生电流不平衡现象的原因是A、B两相之间由于金属丝的连接形成短路而造成的。短路电阻约为0.39Ω，导致A、B两相发生反相现象。
4.2 建模分析
电路短路故障的检测不仅可以通过仿真技术进行电路计算形成仿真波形，还可以通过搭建仿真模型从而更加方便具体的排查检测以及处理相应的短路故障。将不同阻值的金属丝分别接入电路中形成短路故障，进而分析不同阻值下的A、B相电流相位差。
从相关的数据可以得出：
（1）当金属丝的阻值为0.4Ω时，此时两组电流之间的相位差正好为240°，不仅如此，此时的Ia与Ia2的幅值差较小。
（2）无论金属丝阻值怎么变，Ia2与Ib2的幅值差都不变。
（3）当金属丝的阻值为零时，即时纯金属性短路时，Ia与Ia2的幅值差较小，相位差约为126°；另外Ia2与Ib2的幅值差为0，相位差约138°。
（4）当金属丝的阻值为无穷大时，也就是不短路的时候，Ia与Ia2无幅值差和相位差；但此时Ia2与Ib2的相位差为120°。
如果B、C两相之间存在短路故障，那么通过仿真技术得到的波形如图4～5所示。
从图5所示的三相电流波形图可以看出，此时的三相电流既不对称。很容易导致保护装置错误的执行相应命令，危害电路的正常运行。
5 结束语
综上所述，紧密联系案例，通过故障分析，理论计算，仿真模拟，最后可以得出：再电路中发生两相短路故障时常常伴随着一定的短路电阻，从而造成两相之间发生反相的异常现象，故障迷惑性强，很容易躲过工作人员的检测。因此，这时候就应该采取仿真分析，通过设置不同的电阻值来分析其对应的电流波形，得出对应的电流幅值、电流相位等数据，从而准确快速的判断短路故障并及时处理。
因为当电路中发生两相间的短路故障时常常伴随着短路电流以及短路相位的异常，所以，通过仿真分析很容易就能够判断出故障所在，在很大程度上提高了故障排查的准确性以及快速性。
参考文献
[1]田洪磊，王 一，吕旭东，等.一起电流二次回路非典型相间短路故障分析[J].浙江电力，2017，36（11）.
[2]郭自刚，税少洪，徐婷婷，等.电流互感器二次回路短路导致差动保护动作机理分析[J].电力系统自动化，2013，37（2）：130～135.
[3]黄 敏，黄 淼，彭晓亮.一起线路复杂故障引发越级跳闸的事故分析[J].电力系统自动化，2014，38（5）.
收稿日期：2018-4-14
关键词：电流二次回路；相间短路；短路电阻
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0070-02
1 引 言
随着电力在当今社会的地位不断上升，使得电无论在广度上还是深度上都得到了长足的发展。当然在发展的过程中避免不了有許多的困难，尤其是电的短路故障问题，由于其影响因素众多，发生故障的危害大等原因常常会给社会造成很大的经济损失，严重阻碍了电力的发展。由于二次回路产生多点接地、极性反接、断线等故障而导致的非典型相间短路故障是最常见的电流短路故障形式，常常通过直接影响保护装置以及测量装置的安全可靠运行，导致电流的不平衡变大，电流测量不准确现象的发生，从而造成保护装置执行错误的命令。因此，为了实现电网系统中保护装置的可靠运行，就必须保证电流回路中电流互感器的稳定，从而保证二次电流的顺利转换。探究电流二次回路短路的发生原因，总结短路故障解决措施，从而为今后快速判别打下基础。
2 案例分析
在某一个500kV的变电站中，维护工作人员发现某线路中的第二套线路的保护装置的三向电流不平衡。具体数据如表1，并与正常情况下的第一套线路保护装置的三向电流数据做比较。
由于工作人员通过对保护装置端头处电流检测的数据是正常的，因此，该故障不是因为保护装置引发的。
这个变电站部分线路采用的是3/2接线形式，其中线路的第二套保护装置是通过边开关电流互感器和中开关电流互感器二者产生的电流共同作用驱动的。
工作人员通过对电流端子箱的进一步检测，分析边开关电流互感器以及中开关电流互感器的检测数据，得出电路故障的原因不在于电流互感器。
之后工作人员对大电流端子箱进行了检测，通过对中开关间的相位差分析发现某一中开关电流相位有异常。可以发现7号中开关的A、B两相电流反相，但是该两相并没有进行反相接线。
通过仔细检查，工作人员在7号中开关电流互感器的A、B两相之间发现有金属丝。所以，可以得出的结论是：导致A、B反相的原因是两相短接。
3 短路故障的理论分析
两相之间的短路故障可认为其是具有一定阻值的电阻r，这样的话就可以把电路等效成如图1的电路模型。
4 仿真分析
4.1 案例建模分析
针对于该案例的电路二次回路，通过仿真软件计算从而进行模型建模，初设电阻值r为0.39Ω，然后分析如图2、图2的仿真电流波形。其中Ia，Ib，Ia2，Ib2所表示的是图1等效电路模型的电流。
由仿真数据波形图可知：图2中T1和T2标尺之间的时间差是0.0067s，其对应的相位差是120.6°；图3是Ia和Ib2电流波形重合的现象。所以，仿真的结果与具体的检测结果相同，为证明以上理论分析提供了强有力的证据。
到此为止，我们可以总结为：致使第二套线路保护装置发生电流不平衡现象的原因是A、B两相之间由于金属丝的连接形成短路而造成的。短路电阻约为0.39Ω，导致A、B两相发生反相现象。
4.2 建模分析
电路短路故障的检测不仅可以通过仿真技术进行电路计算形成仿真波形，还可以通过搭建仿真模型从而更加方便具体的排查检测以及处理相应的短路故障。将不同阻值的金属丝分别接入电路中形成短路故障，进而分析不同阻值下的A、B相电流相位差。
从相关的数据可以得出：
（1）当金属丝的阻值为0.4Ω时，此时两组电流之间的相位差正好为240°，不仅如此，此时的Ia与Ia2的幅值差较小。
（2）无论金属丝阻值怎么变，Ia2与Ib2的幅值差都不变。
（3）当金属丝的阻值为零时，即时纯金属性短路时，Ia与Ia2的幅值差较小，相位差约为126°；另外Ia2与Ib2的幅值差为0，相位差约138°。
（4）当金属丝的阻值为无穷大时，也就是不短路的时候，Ia与Ia2无幅值差和相位差；但此时Ia2与Ib2的相位差为120°。
如果B、C两相之间存在短路故障，那么通过仿真技术得到的波形如图4～5所示。
从图5所示的三相电流波形图可以看出，此时的三相电流既不对称。很容易导致保护装置错误的执行相应命令，危害电路的正常运行。
5 结束语
综上所述，紧密联系案例，通过故障分析，理论计算，仿真模拟，最后可以得出：再电路中发生两相短路故障时常常伴随着一定的短路电阻，从而造成两相之间发生反相的异常现象，故障迷惑性强，很容易躲过工作人员的检测。因此，这时候就应该采取仿真分析，通过设置不同的电阻值来分析其对应的电流波形，得出对应的电流幅值、电流相位等数据，从而准确快速的判断短路故障并及时处理。
因为当电路中发生两相间的短路故障时常常伴随着短路电流以及短路相位的异常，所以，通过仿真分析很容易就能够判断出故障所在，在很大程度上提高了故障排查的准确性以及快速性。
参考文献
[1]田洪磊，王 一，吕旭东，等.一起电流二次回路非典型相间短路故障分析[J].浙江电力，2017，36（11）.
[2]郭自刚，税少洪，徐婷婷，等.电流互感器二次回路短路导致差动保护动作机理分析[J].电力系统自动化，2013，37（2）：130～135.
[3]黄 敏，黄 淼，彭晓亮.一起线路复杂故障引发越级跳闸的事故分析[J].电力系统自动化，2014，38（5）.
收稿日期：2018-4-14